離子交換除鹽ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 12:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性順序?yàn)椋? Fe3+A13+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+ ? 強(qiáng)堿陰樹脂的選擇性順序?yàn)椋? ? SO4 2－ NO3－ Cl－ OH－ F－ HCO3－ HSiO3－ ? 弱酸性陽樹脂對 H+有特別強(qiáng)的親和力， 在稀溶液中對常見陽離子選擇性順序?yàn)椋? ? H+ Fe3+A13+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+ ? 弱堿性陰樹脂對 HCO3－ 交換能力很差，對 HSiO3－ 甚至不交換，弱堿陰樹脂的選擇性順序?yàn)椋? ? OH－ SO4 2－ NO3－ Cl－ HCO3－ ? 根據(jù)以上順序可以看出，對于強(qiáng)酸性陽樹脂，最先漏出的離子是 Na+，對于強(qiáng)酸性陰樹脂，最先漏出的是 HSiO3－ ，故一般通過監(jiān)測鈉離子和硅酸根的量來判斷交換器失效終點(diǎn)。 ? 在濃溶液中由于離子間的干擾較大，且水和半徑的大小順序與在稀溶液中有些差別，其結(jié)果使得在溶液中各離子間的選擇性差別較小，有時(shí)甚至出現(xiàn)相反的順序。 離子交換原理 ? 樹脂的離子交換是一種可逆反應(yīng)，反應(yīng)式可表示為： ? RA+B = RB+A ? 與任何化學(xué)平衡一樣，上述反應(yīng)遵循質(zhì)量作用定律，它的逆反應(yīng)就是A型樹脂的再生。平衡常數(shù)表達(dá)式： ? KBA=[RB][A]/（ [RA][B]） ? 在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，交換樹脂分為幾個(gè)區(qū)域， 上層全部轉(zhuǎn)為 B型樹脂，是失效層。失 效層的下一個(gè)區(qū)域?yàn)楣ぷ鲗?，水?jīng)過工 作層時(shí)，離子交換反應(yīng)就在這一層進(jìn)行， 在這一層中的樹脂是 A型和 B型的混合物， 隨著交換的進(jìn)行，工作層樹脂被 B離子飽 和，也就是說工作層變成了失效層，工作 層又下移到下一區(qū)域， 可見交換柱中的工作層是自上而下不 斷移動(dòng)的。 圖 樹脂層交換層工作狀況 1— 失效層； 2— 工作層； 3— 尚未工作的樹脂層 ? 工作層的下一個(gè)區(qū)域是尚未工作的 A型樹脂層，在離子交換進(jìn)行過程中，這三層實(shí)際上無時(shí)不在變化，所以不可能找出明顯的分界線，圖中的分界線是為說明問題而大致劃分的。 ? 在交換過程中，工作層不斷下移，當(dāng)下移到交換柱底部最后一層時(shí)，此時(shí)出水中就有 B離子，也就說 B離子開始穿透，交換柱開始失效了。所以最后一層離子交換容量未能充分發(fā)揮，只起保證出水質(zhì)量的作用，為保護(hù)層。 ? 如果保護(hù)層厚度大，則交換柱的工作交換容量就小；反之，交換柱的工作交換容量就大。 陽離子交換 ? 進(jìn)入一級(jí)除鹽系統(tǒng)的水是經(jīng)預(yù)處理、預(yù)脫鹽的水，水中只含有少量的溶解性雜質(zhì)。溶解性雜質(zhì)包括陽離子、陰離子、少量膠體硅等。其中水中的陽離子主要由 Ca2+、 Mg2+、 K+、 Na+和極少量的 Al3+、 Fe3+離子組成，陰離子主要由 HCO3－ 、 SO4 Cl－ 和少量的 NO HSiO3離子組成。 ? 當(dāng)水通過強(qiáng)酸性 H型陽交換器時(shí)，水中所有的陽離子都被強(qiáng)酸性 H型樹脂吸收，活性基團(tuán)上的 H+被置換到水中，與水中的陰離子組合生 成酸。其反應(yīng)式： 1/2Ca2+ 1/2 SO42 1/2 Ca 1/2 H2SO4
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